一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104327304 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104327304 A (21)申请号 201410580357.1 (22)申请日 2014.10.27 C08K 5/5333(2006.01) C08K 5/3492(2006.01) C08L 23/00(2006.01) C08L 63/00(2006.01) C07F 9/40(2006.01) C07D 251/56(2006.01) (71)申请人沈阳化工大学地址 110142 辽宁省沈阳市经济技术开发区 11 号 (72)发明人梁兵严明龙吕娇 (74)专利代理机构沈阳。

2、技联专利代理有限公司 21205 代理人张志刚 (54) 发明名称一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法 (57) 摘要一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法，涉及一种阻燃剂及其制备方法，该方法的合成步骤如下：在室温下，称取一定量的中间体（PDCEPE）和三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的 250ml 三口瓶中，之后加入 4080ml 的水，开动电动搅拌。升高温度到 70 100，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应 36h，过滤、洗涤、干燥后得白色块。

3、状的固体即为阻燃剂。所制备的含磷、氮阻燃剂无卤，成碳性好，阻燃效果明显，适用面广泛。可用于聚烯烃类材料的阻燃。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 3 页附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页 (10)申请公布号 CN 104327304 A CN 104327304 A 1/1 页 2 1. 一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂聚合物结构式如下：。 2. 一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，该方法的合成步骤如下：在室。

4、温下，称取中间体（PDCEPE）和三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的 250ml 三口瓶中，之后加入 4080ml 的水，开动电动搅拌；升高温度到 70100，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应 36h，过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。 3. 根据权利要求 2 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述中间体（PDCEPE）和三聚氰胺的比例为 1:21:2.5。 4. 根据权利要求 2 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，。

5、其特征在于，所述溶剂为 1,4 二氧六环、乙腈中的任一种或其任意比例的混合物。 5. 根据权利要求 2 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述反应温度为 70100 ；反应时间为 36h。 6. 根据权利要求 2 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述溶剂用量为 4080mL。 7. 根据权利要求 2 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述洗涤溶剂为蒸馏水、乙腈、无水乙醇中的任一种或其任意比例的混合。权利要求书 CN 104327304 A 2 1/3 页。

6、3 一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法技术领域 0001 本发明涉及一种阻燃剂及其制备方法，特别是涉及一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法。背景技术 0002 近百年来，塑料、橡胶和纤维三大合成材料工业得到了较快发展，化学建筑材料、有机高分子聚合材料越来越广泛地应用于人们生活的各个方面，例如建筑、交通、电器、通讯等领域。但是生活经验告诉我们，由于这些材料大多是易燃性材料，且放热量大，燃烧速度很快，难以扑灭，由此带来的火灾隐患已成为全球关注的社会问题，因此人们愈来愈高度重视改变材料易燃性，阻燃剂应运而生。 0003 人们发。

7、现炭氧指数达 65%，是种难燃的物质，从而想到使有机材料表面性成炭层的方法来达到的阻燃的目的。之后重新受到重视并得到了迅速的发展。事实上， Gay-Lussac 时代就出现了使材料表面形成炭层的阻燃方法，但到 1938 年才有了第一个膨胀阻燃涂料的专利。利用磷氮膨胀型阻燃剂本身分子量较大，具有低毒低烟、相容性好、不易迁移等优点，有耐热性高和耐水解稳定的特点，更持久的阻燃效果。磷氮膨胀型阻燃剂克服了传统的阻燃剂其存在添加量大，产生有毒、腐蚀性气体和发烟量大等严重缺点。由于新的卤素阻燃剂产生有毒气体而导致环境问题，而磷氮膨胀型阻燃剂是一类环境友好型阻燃剂，毒。

8、性小，污染小，近年来发展速度很快，市场广泛。从 20 世纪 80 年代到现在，这种膨胀阻燃体系受到了阻燃界的高度青睐。 0004 近年来该类阻燃剂主要朝着以下几方面发展： 1、将磷 - 氮膨胀型阻燃剂的大分子提高到一定程度，从而克服耐热性差、挥发性大的缺点，向多功能化方向发展。 0005 2、将磷 - 氮膨胀型阻燃剂超细化和微胶囊化，这两种方法都可以改善阻燃剂与材料的相容性，提高材料的力学性能、阻燃性能和降低阻燃剂的用量。 0006 3、同一分子中含有磷、氮元素与硅、硫、硼一种或多种元素，或将其进行复配，研究它们之间的协同阻燃作用，为制备新型高效。

9、型阻燃剂提供依据。发明内容 0007 本发明的目的在于提供一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法，阻燃剂含有磷、氮元素，能起到协同阻燃的效果，且具有无卤的优点，不会对环境造成污染，且制备方法简单，条件温和，易于控制，无其他添加剂，所得的产品纯度高，后处理方便。 0008 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂，所述阻燃剂聚合物结构式如下：说明书 CN 104327304 A 3 2/3 页 4 。 0009 一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，该方法的合成步骤如下：在室温下，称取中间。

10、体（PDCEPE）和三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的 250ml 三口瓶中，之后加入 4080ml 的水，开动电动搅拌；升高温度到 70100，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应 3 6h，过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。 0010 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述中间体（PDCEPE）和三聚氰胺的比例为 1:21:2.5。 0011 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述溶剂为 1,4 二氧六环、乙腈中的任一种或其任。

11、意比例的混合物。 0012 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述反应温度为 70100 ；反应时间为 36h。 0013 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述溶剂用量为 4080mL。 0014 所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述洗涤溶剂为蒸馏水、乙腈、无水乙醇中的任一种或其任意比例的混合。 0015 本发明的优点与效果是： 1、本发明提供的阻燃剂含有磷、氮元素，能起到协同阻燃的效果，且具有无卤的优点，不会对环境造成污染。 0016 2、本发明提供的制备方法简单，条件温和，易于控制，无其他添加。

12、剂，所得的产品纯度高，后处理方便。 0017 3、本发明提供的含磷、氮阻燃剂应用范围广，可用于环氧树脂和聚烯烃等聚合体系的阻燃。附图说明 0018 图 1 为本发明阻燃剂聚合物结构式。具体实施方式 0019 下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。 0020 实施例 1 ：向配备了磁力搅拌器、温度计、冷凝管（上端经 CaCl2干燥塔）和恒压滴液漏斗的 100ml 三口烧瓶中加入 5.023g（0.022mol）双酚 A、 2.226g（0.022mol）三乙胺和 10ml 乙腈。开动磁力搅拌，使其溶解。向恒压滴液漏斗中加入 1.950g 苯膦酰二氯。

13、（DCPPO）和 10ml 乙腈。当三口瓶中的温度为 510之间时，开始缓慢滴加，大约 1.5 小时滴完，并在该温度下继续反应 4 小时，然后分别在 25、 50和回流点处各反应 1.5 小时。开始滴加 DCPPO 时有说明书 CN 104327304 A 4 3/3 页 5 白雾（烟）生成，反应液由无色慢慢变成微白色，随着温度的升高变成乳白色，最后变成近乎透明的微黄色。反应结束后经过多次洗涤， 60下真空干燥 12 小时，研磨后得到白色粉末状固体。即为中间体（PDPPE）。 0021 在室温下，向配备了磁力搅拌器、温度计、冷凝管（上端经 CaC。

14、l2 干燥塔和 HCl 尾气吸收装置）和 N2 充入装置的 100ml 三口瓶中加入 5.786g（0.01mol） PDPPE、 4.290 （0.022mol）苯膦酰二氯和 20ml 乙腈。开动磁力搅拌（较快），然后升温到回流点，约需 0.5 小时，此时反应液为无色透明。在回流点时反应 10 小时，反应液在反应过程中由无色透明变成乳白色，若停止搅拌将分层。反应结束后经过多次洗涤， 60下真空干燥 12 小时，研磨后得到白色粉末状固体。即为中间体（PDCEPE）。 0022 在室温下，称取 5.374g（0.006mol）中间体（PDCEPE）和 1.589g（。

15、0.0126mol）三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的 250ml 三口瓶中，之后加入 60ml 的水，开动电动搅拌。升高温度到 90，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应 4 小时。过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。 0023 实施例 2 ：其中中间体（PDPPE）和中间体（PDCEPE）的合成方法同实例 1. 在室温下，称取 5.374g（0.006mol）中间体（PDCEPE）和 1.665g（0.0132mol）三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后。

16、放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的 250ml 三口瓶中，之后加入 60ml 的水，开动电动搅拌。升高温度到 95，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应 5 小时。过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。 0024 实施例 3 ：其中中间体（PDPPE）和中间体（PDCEPE）的合成方法同实例 1. 在室温下，称取 5.374g（0.006mol）中间体（PDCEPE）和 1.741g（0.0138mol）三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的 250ml 三口瓶中，之后加入 60ml 的水，开动电动搅拌。升高温度到 95，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应 4 小时。过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。说明书 CN 104327304 A 5 1/1 页 6 图 1 说明书附图 CN 104327304 A 6 。

摘要
申请专利号：	CN201410580357.1	申请日：	2014.10.27
公开号：	CN104327304A	公开日：	2015.02.04
当前法律状态：	驳回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C08K 5/5333申请公布日:20150204\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C08K 5/5333申请日:20141027\|\|\|公开
IPC分类号：	C08K5/5333; C08K5/3492; C08L23/00; C08L63/00; C07F9/40; C07D251/56	主分类号：	C08K5/5333
申请人：	沈阳化工大学
发明人：	梁兵; 严明龙; 吕娇
地址：	110142辽宁省沈阳市经济技术开发区11号
优先权：
专利代理机构：	沈阳技联专利代理有限公司21205	代理人：	张志刚
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内容摘要

一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法，涉及一种阻燃剂及其制备方法，该方法的合成步骤如下：在室温下，称取一定量的中间体Ⅱ（PDCEPE）和三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口瓶中，之后加入40—80ml的水，开动电动搅拌。升高温度到70—100℃，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应3—6h，过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。所制备的含磷、氮阻燃剂无卤，成碳性好，阻燃效果明显，适用面广泛。可用于聚烯烃类材料的阻燃。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂聚合物结构式如下：
。

2.  一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，该方法的合成步骤如下：在室温下，称取中间体Ⅱ（PDCEPE）和三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口瓶中，之后加入40—80ml的水，开动电动搅拌；升高温度到70—100℃，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应3—6h，过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。

3.  根据权利要求2所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述中间体Ⅱ（PDCEPE）和三聚氰胺的比例为1:2—1:2.5。

4.  根据权利要求2所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述溶剂为1,4二氧六环、乙腈中的任一种或其任意比例的混合物。

5.  根据权利要求2所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述反应温度为70—100℃；反应时间为3—6h。

6.  根据权利要求2所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述溶剂用量为40—80mL。

7.  根据权利要求2所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，其特征在于，所述洗涤溶剂为蒸馏水、乙腈、无水乙醇中的任一种或其任意比例的混合。

说明书

说明书一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃剂及其制备方法，特别是涉及一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法。
背景技术
近百年来，塑料、橡胶和纤维三大合成材料工业得到了较快发展，化学建筑材料、有机高分子聚合材料越来越广泛地应用于人们生活的各个方面，例如建筑、交通、电器、通讯等领域。但是生活经验告诉我们，由于这些材料大多是易燃性材料，且放热量大，燃烧速度很快，难以扑灭，由此带来的火灾隐患已成为全球关注的社会问题，因此人们愈来愈高度重视改变材料易燃性，阻燃剂应运而生。
人们发现炭氧指数达65%，是种难燃的物质，从而想到使有机材料表面性成炭层的方法来达到的阻燃的目的。之后重新受到重视并得到了迅速的发展。事实上，Gay-Lussac时代就出现了使材料表面形成炭层的阻燃方法，但到 1938年才有了第一个膨胀阻燃涂料的专利。利用磷－氮膨胀型阻燃剂本身分子量较大，具有低毒低烟、相容性好、不易迁移等优点，有耐热性高和耐水解稳定的特点，更持久的阻燃效果。磷－氮膨胀型阻燃剂克服了传统的阻燃剂其存在添加量大，产生有毒、腐蚀性气体和发烟量大等严重缺点。由于新的卤素阻燃剂产生有毒气体而导致环境问题，而磷氮膨胀型阻燃剂是一类环境友好型阻燃剂，毒性小，污染小，近年来发展速度很快，市场广泛。从20世纪80年代到现在，这种膨胀阻燃体系受到了阻燃界的高度青睐。
近年来该类阻燃剂主要朝着以下几方面发展：
1、将磷-氮膨胀型阻燃剂的大分子提高到一定程度，从而克服耐热性差、挥发性大的缺点，向多功能化方向发展。
2、将磷-氮膨胀型阻燃剂超细化和微胶囊化，这两种方法都可以改善阻燃剂与材料的相容性，提高材料的力学性能、阻燃性能和降低阻燃剂的用量。
3、同一分子中含有磷、氮元素与硅、硫、硼一种或多种元素，或将其进行复配，研究它们之间的协同阻燃作用，为制备新型高效型阻燃剂提供依据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂及其制备方法，阻燃剂含有磷、氮元素，能起到协同阻燃的效果，且具有无卤的优点，不会对环境造成污染，且制备方法简单，条件温和，易于控制，无其他添加剂，所得的产品纯度高，后处理方便。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂，所述阻燃剂聚合物结构式如下：
。
一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，该方法的合成步骤如下：在室温下，称取中间体Ⅱ（PDCEPE）和三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口瓶中，之后加入40—80ml的水，开动电动搅拌；升高温度到70—100℃，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应3—6h，过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。
所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述中间体Ⅱ（PDCEPE）和三聚氰胺的比例为1:2—1:2.5。
所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述溶剂为1,4二氧六环、乙腈中的任一种或其任意比例的混合物。
所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述反应温度为70—100℃；反应时间为3—6h。
所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述溶剂用量为40—80mL。
所述的一种用于聚烯烃高聚物和环氧树脂的阻燃剂制备方法，所述洗涤溶剂为蒸馏水、乙腈、无水乙醇中的任一种或其任意比例的混合。
本发明的优点与效果是：
1、本发明提供的阻燃剂含有磷、氮元素，能起到协同阻燃的效果，且具有无卤的优点，不会对环境造成污染。
2、本发明提供的制备方法简单，条件温和，易于控制，无其他添加剂，所得的产品纯度高，后处理方便。
3、本发明提供的含磷、氮阻燃剂应用范围广，可用于环氧树脂和聚烯烃等聚合体系的阻燃。
附图说明
图1为本发明阻燃剂聚合物结构式。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
实施例1：
向配备了磁力搅拌器、温度计、冷凝管（上端经 CaCl2干燥塔）和恒压滴液漏斗的100ml三口烧瓶中加入5.023g（0.022mol）双酚A、2.226g（0.022mol）三乙胺和10ml乙腈。开动磁力搅拌，使其溶解。向恒压滴液漏斗中加入1.950g苯膦酰二氯（DCPPO）和10ml乙腈。当三口瓶中的温度为5℃—10℃之间时，开始缓慢滴加，大约1.5小时滴完，并在该温度下继续反应4小时，然后分别在25℃、50℃和回流点处各反应1.5小时。开始滴加DCPPO时有白雾（烟）生成，反应液由无色慢慢变成微白色，随着温度的升高变成乳白色，最后变成近乎透明的微黄色。反应结束后经过多次洗涤，60℃下真空干燥12小时，研磨后得到白色粉末状固体。即为中间体Ⅰ（PDPPE）。
在室温下，向配备了磁力搅拌器、温度计、冷凝管（上端经 CaCl2干燥塔和HCl尾气吸收装置）和N2充入装置的100ml三口瓶中加入5.786g（0.01mol）PDPPE、4.290（0.022mol）苯膦酰二氯和20ml乙腈。开动磁力搅拌（较快），然后升温到回流点，约需0.5小时，此时反应液为无色透明。在回流点时反应10小时，反应液在反应过程中由无色透明变成乳白色，若停止搅拌将分层。反应结束后经过多次洗涤，60℃下真空干燥12小时，研磨后得到白色粉末状固体。即为中间体Ⅱ（PDCEPE）。
在室温下，称取5.374g（0.006mol）中间体Ⅱ（PDCEPE）和1.589g（0.0126mol）三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口瓶中，之后加入60ml的水，开动电动搅拌。升高温度到90℃，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应4小时。过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。
实施例2：
其中中间体Ⅰ（PDPPE）和中间体Ⅱ（PDCEPE）的合成方法同实例1.
在室温下，称取5.374g（0.006mol）中间体Ⅱ（PDCEPE）和1.665g（0.0132mol）三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口瓶中，之后加入60ml的水，开动电动搅拌。升高温度到95℃，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应5小时。过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。
实施例3：
其中中间体Ⅰ（PDPPE）和中间体Ⅱ（PDCEPE）的合成方法同实例1.
在室温下，称取5.374g（0.006mol）中间体Ⅱ（PDCEPE）和1.741g（0.0138mol）三聚氰胺，放到一起研磨，使其混合均匀，然后放入到配备了电动搅拌器、温度计、冷凝管的250ml三口瓶中，之后加入60ml的水，开动电动搅拌。升高温度到95℃，在升高温度的过程中，反应液变黏，容易结块，之后反应4小时。过滤、洗涤、干燥后得白色块状的固体即为阻燃剂。